_ Lumea este cu un pas mai aproape de comunicarea cuantică securizată la scară globală

11:39 2024-03-25 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Lumea este un pas mai aproape de comunicarea cuantică securizată la scară globală

Cercetătorii de la Institutul de calcul cuantic (IQC) al Universității Waterloo au reunit două concepte de cercetare câștigătoare de premiul Nobel pentru a avansa în domeniul comunicării cuantice.

Oamenii de știință pot acum să producă eficient perechi de fotoni încâlciți aproape perfecte din surse de puncte cuantice. Cercetarea, „Oscillating photonic Bell state from a semiconductor quantum dot for quantum key distribution”, a fost publicată în Communications Physics

Fotonii încurcați sunt particule de lumină care rămân conectate, chiar și pe distanțe mari, iar Nobelul 2022. Premiul în fizică a recunoscut experimente pe această temă. Combinând întanglementul cu puncte cuantice, o tehnologie recunoscută cu Premiul Nobel pentru Chimie în 2023, echipa de cercetare IQC și-a propus să optimizeze procesul de creare a fotonilor încurcați, care au o mare varietate de aplicații, inclusiv comunicații securizate.

„Experimentele anterioare au măsurat doar fie încâlcerea aproape perfectă, fie eficiența ridicată, dar suntem primii care îndeplinim ambele cerințe cu un punct cuantic.”

Prin încorporarea punctelor cuantice semiconductoare într-un nanofire, cercetătorii au creat o sursă care creează fotoni încâlciți aproape perfecți de 65 de ori mai eficient decât lucrările anterioare.

Această nouă sursă. , dezvoltat în colaborare cu Consiliul Național de Cercetare din Canada din Ottawa, poate fi excitat cu lasere pentru a genera perechi încurcate la comandă. Cercetătorii au folosit apoi detectoare de un singur foton de înaltă rezoluție furnizate de Single Quantum în Țările de Jos pentru a crește gradul de încurcare.

„În mod istoric, sistemele de puncte cuantice au fost afectate de o problemă numită divizare a structurii fine, care provoacă o starea încurcată să oscileze în timp. Aceasta însemna că măsurătorile efectuate cu un sistem de detectare lent ar împiedica măsurarea încurcăturii", a spus Matteo Pennacchietti, Ph.D. student la IQC și Departamentul de Inginerie Electrică și Calculatoare din Waterloo.

„Am depășit acest lucru combinând punctele noastre cuantice cu un sistem de detectare foarte rapid și precis. în fiecare moment al oscilațiilor, și acolo avem încheierea perfectă.”

Pentru a prezenta aplicațiile viitoare de comunicații, Reimer și Pennacchietti au lucrat cu Dr. Norbert Lütkenhaus și Dr. Thomas Jennewein, ambii membri ai facultății IQC și profesori de la Departamentul de Fizică și Astronomie din Waterloo și echipele acestora.

Folosind noua lor sursă de încrucișare a punctelor cuantice, cercetătorii au simulat o metodă de comunicare sigură cunoscută sub numele de distribuție a cheilor cuantice, demonstrând că sursa de puncte cuantice este promițătoare. în viitorul comunicațiilor cuantice securizate.

(Fluierul)